عاصفة رعدية هوائية

العاصفة الرعدية الكتلية الهوائية ، والتي تُسمى أيضًا بالعاصفة الرعدية "العادية" ^{[ 1 ]} أو "أحادية الخلية" أو "المعزولة" أو "النمطية" ^{[ 2 ]،} هي عاصفة رعدية ضعيفة عمومًا وغير شديدة في العادة. تتشكل هذه العواصف في بيئات يتوفر فيها قدرٌ من طاقة الوضع الكامنة المتاحة للحمل الحراري (CAPE)، ولكن بمستويات منخفضة جدًا من قص الرياح والالتفافية . عادةً ما يكون مصدر الرفع، وهو عامل حاسم في تطور العاصفة الرعدية، ناتجًا عن التسخين غير المتساوي للسطح، على الرغم من إمكانية حدوثه بفعل الجبهات الهوائية والحدود الأخرى منخفضة المستوى المرتبطة بتقارب الرياح . تأتي الطاقة اللازمة لتشكل هذه العواصف على شكل إشعاع شمسي. لا تتحرك العواصف الرعدية الكتلية الهوائية بسرعة، ولا تدوم لأكثر من ساعة، وتُصاحبها مخاطر البرق ، بالإضافة إلى هطول أمطار خفيفة أو متوسطة أو غزيرة.

تتداخل خصائص البرق مع خصائص العاصفة الرعدية الأم، وقد تتسبب في اندلاع حرائق غابات بالقرب من العواصف الرعدية حتى مع هطول أمطار قليلة. وفي حالات نادرة، قد يحدث هبوط مفاجئ للرياح مصحوبًا بتساقط حبات برد صغيرة . وتكثر هذه الظاهرة في المناطق المعتدلة خلال فترة ما بعد الظهيرة الصيفية. وكما هو الحال في جميع العواصف الرعدية، فإن مجال الرياح الطبقي المتوسط ​​الذي تتشكل داخله العواصف هو ما يحدد حركتها. فعندما يكون تدفق الرياح في الطبقات العميقة خفيفًا، فإن تقدم حدود التدفق الخارجي هو ما يحدد حركة العاصفة. ونظرًا لأن العواصف الرعدية قد تشكل خطرًا على الطيران، يُنصح الطيارون بالتحليق فوق أي طبقات ضبابية في المناطق ذات الرؤية الجيدة، وتجنب التحليق أسفل سندان هذه العواصف الرعدية، والتي قد تكون مناطق تساقط حبات البرد من العاصفة الرعدية الأم. كما يُعد قص الرياح الرأسي خطرًا بالقرب من قاعدة العواصف الرعدية التي ولّدت حدودًا للتدفق الخارجي .

قد يكون سبب تكوّن السحب الركامية الأولية هو تسخين الشمس للأرض مُنتجةً تيارات حرارية ، أو التقاء رياحين دافعتين الهواء إلى الأعلى، أو هبوب الرياح فوق تضاريس ذات ارتفاعات متزايدة. يبرد بخار الماء بسرعة إلى قطرات سائلة نتيجة انخفاض درجات الحرارة على ارتفاعات عالية، مما يُشكّل السحب الركامية . ومع تكثف بخار الماء، تنطلق حرارة كامنة تُسخّن الهواء، فتُصبح كثافته أقل من كثافة الهواء الجاف المحيط. يميل الهواء إلى الارتفاع في تيار صاعد بفعل الحمل الحراري (ومن هنا جاء مصطلح الهطول الحملي ). يُؤدي هذا إلى تكوين منطقة ضغط منخفض أسفل العاصفة الرعدية المتشكّلة، والمعروفة أيضًا باسم سحابة الركام المزني . في عاصفة رعدية نموذجية، يرتفع ما يقارب 5 × 10⁸ ^{كيلوغرام} من بخار الماء إلى الغلاف الجوي للأرض . ^{[ 3 ]} نظرًا لتكوّنها في مناطق ذات قصّ رياح رأسي منخفض ، ^{[ 4 ]} يُنشئ هطول الأمطار المصاحب للعاصفة الرعدية حدودًا رطبة وباردة نسبيًا للتدفق الخارجي، مما يُضعف تدفق الهواء المنخفض للعاصفة، ويؤدي إلى تبددها بسرعة. وقد تصاحب هذه العواصف الرعدية زوابع مائية ، وبرد صغير، وهبات رياح قوية. ^{[ 5 ]}

تُعرف هذه العواصف أيضًا باسم العواصف الرعدية أحادية الخلية، وهي العواصف الرعدية الصيفية النموذجية في العديد من المناطق المعتدلة. وتحدث أيضًا في الهواء البارد غير المستقر الذي غالبًا ما يتبع مرور جبهة هوائية باردة من البحر خلال فصل الشتاء. ضمن مجموعة من العواصف الرعدية، يشير مصطلح "خلية" إلى كل تيار صاعد رئيسي منفصل. تتشكل خلايا العواصف الرعدية أحيانًا بشكل منفرد، حيث يمكن أن يؤدي حدوث عاصفة رعدية واحدة إلى تكوين حدود تدفق خارجي تُهيئ لتطور عواصف رعدية جديدة. نادرًا ما تكون هذه العواصف شديدة، وهي ناتجة عن عدم استقرار الغلاف الجوي المحلي؛ ومن هنا جاء مصطلح "عاصفة رعدية هوائية". عندما تصاحب هذه العواصف فترة وجيزة من الطقس القاسي، تُعرف باسم عاصفة شديدة نبضية . تتميز العواصف الشديدة النبضية بضعف تنظيمها نظرًا لقلة قص الرياح الرأسي في بيئة العاصفة، وتحدث بشكل عشوائي في الزمان والمكان، مما يجعل التنبؤ بها صعبًا. عادةً ما تستمر العواصف الرعدية أحادية الخلية من 20 إلى 30 دقيقة بين تكوينها وتلاشيها  . ^{[ 6 ]}

تتحرك العواصف الرعدية بطريقتين رئيسيتين: عبر انتقال الرياح وانتشارها على طول حدود التدفق الخارجي باتجاه مصادر الحرارة والرطوبة العالية. تتحرك العديد من العواصف الرعدية بسرعة الرياح المتوسطة عبر طبقة التروبوسفير ، أي الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للأرض التي يبلغ ارتفاعها 8 كيلومترات (5 أميال) . تتأثر العواصف الرعدية الحديثة برياح أقرب إلى سطح الأرض مقارنةً بالعواصف الرعدية الناضجة، نظرًا لقصر ارتفاعها. إذا تقدمت جبهة العاصفة، أو الحافة الأمامية لحدود التدفق الخارجي، أمام العاصفة الرعدية، فإن حركة العاصفة ستتحرك بالتزامن معها. ويُعد هذا عاملًا أكثر أهمية في العواصف الرعدية المصحوبة بهطول أمطار غزيرة، مثل عواصف الكتل الهوائية. عندما تندمج العواصف الرعدية، وهو أمرٌ مُرجحٌ عند وجود العديد منها بالقرب من بعضها، فإن حركة العاصفة الأقوى عادةً ما تُحدد حركة الخلية المندمجة. وكلما زادت سرعة الرياح المتوسطة، قلّ احتمال مشاركة عمليات أخرى في حركة العاصفة. في رادار الطقس ، يتم تتبع العواصف باستخدام سمة بارزة وتتبعها من مسح إلى آخر. ^{[ 7 ]} 

يحدث المطر الحملي ، أو الهطول المتقطع، من السحب الركامية المزنية. ويتساقط على شكل زخات تتغير شدتها بسرعة. ويهطل المطر الحملي على منطقة محددة لفترة قصيرة نسبيًا، نظرًا لأن السحب الحملية، مثل العواصف الرعدية، لها امتداد أفقي محدود. ويبدو أن معظم الهطول في المناطق الاستوائية هو من النوع الحملي. ^{[ 8 ] [ 9 ]} ويُعدّ البرد والبرد الناعم مؤشرين جيدين على الهطول الحملي والعواصف الرعدية. ^{[ 10 ]} في خطوط العرض المتوسطة، يكون الهطول الحملي متقطعًا، وغالبًا ما يرتبط بالحدود الباروكينية مثل الجبهات الباردة وخطوط العواصف والجبهات الدافئة . ^{[ 11 ]} وترتبط معدلات هطول الأمطار المرتفعة بالعواصف الرعدية ذات قطرات المطر الكبيرة، مما يؤدي إلى تلاشي أصداء الموجات الميكروية، بدءًا من تردد أعلى من 10 جيجاهرتز (GHz)، ولكنه يكون أكثر حدة عند ترددات أعلى من 15  جيجاهرتز، مما قد يؤدي إلى سوء تفسير شدة الهطول الراداري. ^{[ 12 ]}

تم التوصل إلى وجود علاقة بين تواتر البرق وارتفاع الهطول المطري داخل العواصف الرعدية. فالعواصف الرعدية التي تُظهر إشارات رادارية على ارتفاع يزيد عن 14 كيلومترًا (8.7 ميل) ترتبط بعواصف ذات أكثر من عشر ومضات برق في الدقيقة. كما توجد علاقة بين معدل البرق الإجمالي وحجم العاصفة الرعدية، وسرعة تياراتها الصاعدة، وكمية البرد المتساقط فوق اليابسة. إلا أن هذه العلاقات لا تنطبق فوق المحيطات الاستوائية. ^{[ 13 ]} ويُعد البرق الناتج عن العواصف الرعدية قليلة الهطول المطري أحد الأسباب الرئيسية لحرائق الغابات . ^{[ 14 ] [ 15 ]} 

في المناطق التي تتشكل فيها هذه العواصف الرعدية بشكل منفرد وتكون فيها الرؤية الأفقية جيدة، يستطيع الطيارون تفاديها بسهولة نسبية. أما في الأجواء الرطبة التي تصبح ضبابية، فيُحلّق الطيارون فوق طبقة الضباب للحصول على رؤية أفضل لهذه العواصف. لا يُنصح بالتحليق أسفل مركز العاصفة الرعدية، إذ يزداد احتمال تساقط البرد في هذه المناطق الواقعة خارج محور المطر الرئيسي للعاصفة. ^{[ 16 ]} عندما يتشكل حدٌّ للتدفق الخارجي نتيجةً لانتشار طبقة رقيقة من الهواء المُبرّد بالمطر بالقرب من سطح الأرض من العاصفة الرعدية الأم، قد ينتج عن ذلك قصٌّ في سرعة واتجاه الرياح عند الحافة الأمامية لهذا الحدّ ثلاثي الأبعاد. وكلما كان حدّ التدفق الخارجي أقوى، ازداد قصّ الرياح الرأسي الناتج. ^{[ 17 ]}

• البرق الحراري

• مسرد المصطلحات - خدمة الأرصاد الجوية الوطنية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي